Et si les camions transportaient à leur bord un dispositif capable de réduire leurs émissions CO2 de 90 % ? C’est le pari que viennent de prendre des chercheurs de l’école polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en brevetant un nouveau concept de capture d’émissions de gaz à effet de serre.
Ce procédé consiste à capturer le CO2 à même le pot d’échappement, puis le transformer et le stocker sous forme liquide dans un boîtier situé sur le toit du véhicule. Le CO2 liquide pourrait être ensuite retransformé en carburant, en utilisant des sources d’énergie renouvelables.
Un poids fonction de la masse du véhicule
Ce procédé, s’il était appliqué, permettrait de continuer à exploiter le parc actuel de véhicules, sans forcément tout basculer vers des solutions toutes électriques beaucoup plus onéreuses en termes d’acquisition.
L’EPFL entend développer un premier prototype, tout en annonçant "qu’il peut falloir plusieurs années pour réaliser ce système dans la pratique". Pour l’instant, le dispositif se loge dans une capsule de 2 mètres x 0.9 mètre x 1,2 m, posée au-dessus de la cabine du conducteur (dans le cas d’un camion de marchandise).
Le poids du dispositif (capsule et réservoir), sera d’autant plus intéressant que le véhicule possède une masse importante. Il représente ainsi 0,65 % du poids total d’un train, 0,08 % de celui d’un porte-container, contre 2,15 % d’un camion longue distance et 4,40 % d’un camion de distribution régional ou local (3 % de celui d’un véhicule utilitaire léger). "Le poids du dispositif représente 7 % de la charge utile du véhicule", précise François Maréchal, directeur de la Faculté des sciences et techniques de l’Ingénieur, qui coordonne cette recherche.
Les calculs des chercheurs indiquent qu’un camion consommant 1 kg de carburant conventionnel permettrait de produire 3 kg de CO2 liquide, et que la transformation s’effectue sans pénalité énergétique (car fonctionnant grâce à la chaleur dégagée par le moteur ou le pot d’échappement*).
Source de chaleur à bord
Pour arriver à ce résultat, les chercheurs de l’EPFL ont combiné plusieurs opérations complexes, qui utilisent au maximum l’énergie disponible à bord, comme la chaleur du moteur.
Les émissions du véhicule sont tout d’abord récupérées à même le pot d’échappement et refroidies, et l’eau est séparée des gaz. Le CO2 est ensuite isolé des autres gaz (azote et oxygène), par un système d’adsorption à température modulée. L’adsorption consiste à retenir à la surface d'un solide des molécules d'un gaz, ici en utilisant des matériaux spécifiques développés par une unité de l’EPFL Valais.
Une fois saturé en CO2, ce matériau est chauffé, ce qui permet d’extraire du CO2 pur. Des turbocompresseurs à haute vitesse, développés par un laboratoire de l’EPFL Neuchâtel, utilisent la chaleur du moteur pour comprimer le CO2 et le rendre liquide. Ce dernier est ensuite stocké dans un réservoir. Il pourra être transformé en carburant conventionnel dans une station spécifique, en utilisant de l’électricité verte, par exemple lorsque le camion fera son plein.
* Le système convertit la chaleur résiduelle, disponible dans le flux d'échappement, en puissance mécanique (via le cycle de Rankine) pour entraîner le compresseur de la pompe à chaleur et les compresseurs de produit.
